Zvukové karty a jejich vývoj - 3. část

Wavetracing a reverb

Pokud napíšeme wavetracing a reverb, můžeme tak stejně napsat Aureal Semiconductor a Creative Labs. Ve své době, kdy tyto dvě technologie přímo bojovaly proti sobě, tedy na konci devadesátých let, vsadili ve firmě Aureal na wavetracing a lidé z Creative naopak na předdefinovaná prostředí a technologii ozvěn a dozvuků (reverberation), kterou získali koupí Ensoniq a přišli s prvním standardem EAX. Následně přišla na svět divize Creative – Sensaura a započala s vývojem dalších doplňujících technologií, jako MultiDrive (užití více reproduktorů s technologií HRTF), ZoomFX (volumetrické zdroje zvuků) a již zmíněné MacroFX, avšak mnohdy citelně později než Aureal se svým A3D.



Wavetracing využívá sledování okolního prostředí, od kterého by se zvukové vlny mohly odrážet a využívá to k vypočítávání efektů. Již v názvu se tak v podstatě skrývá podstata technologie – sledování vln. Zvukové vlny tak dle wavetracingu mohou od zdroje zvuku k posluchači dorazit čtyřmi způsoby – přímou cestou, přímým odrazem od překážky, zpožděným odrazem od překážky a částečně pohlcené překážkou. K tomu využívá základních geometrických obrazců, jako linek, trojúhelníků a čtyřúhelníků. Pomocí tvaru těchto obrazců a také jejich velikosti, poloze a také materiálu, přes nějž, nebo skrz nějž zvuk prochází, se určí finální podoba zvuku pro naše ucho.


Kvůli tomuto se EAX teoreticky s touto metodou nemůže v realističnosti rovnat, protože jednoduše vychází z přednastavených prostředí, které nemají téměř nic společného s aktuální scénou, již A3D využije jako základ výpočtů. Problémem však je náročnost takové technologie na výpočetní sílu, neboť je nutné modelovat co nejvíce odrazů, aby se výsledek co nejvíce přiblížil realitě. Takže vzhledem k dostupným prostředkům je reverb stále výhodnější.


Moderní 3D API také počítají s tím, že mezi zdrojem zvuku a posluchačem mohou být různé typy překážek. V zásadě jsou to tři – uzavřené překážky (stěna mezi místnostmi), otevřené překážky (balvan, sloup) a otvory (dveře mezi místnostmi). Každá tato překážka má svá specifika. V prvním případě přes stěnu neexistuje přímý kontakt a ani nepřímé odrazy zvuků. V případě druhém přímý kontakt také neexistuje a zvuk bude tedy tlumen, ale odrazy zde možné jsou, což se také projeví. A v posledním případě zde přímý kontakt existovat může, ale jsou naopak odrazy, které se ztlumí. Zde již každá technologie musí počítat s polohou zdrojů zvuku a posluchačem, a to má za následek vysoké nároky na výpočetní sílu. Proto se leckde spíše použije patřičně zjednodušený model, podle kterého zvuk z jisté místnosti bude prostě nějak zahalen a hotovo.



S vývojem EAX technologie také Creative přišlo na techniku Environment morphing, což není nic jiného, než plynulé prolínání různých EAX efektů do sebe podle toho, jak hráč prochází měnícím se prostředím. Toto prolínání může být samozřejmě nastaveno dle libosti od náhlé změny simulující přechod do jiné místnosti, nebo pozvolnější změnou, když vylezete z široké jeskyně na volné prostranství. Techniky Environment morphing si můžeme užívat od verze EAX 3.0 (EAX Advanced HD)

Tato verze EAX se od předchozí EAX 2.0 podstatně liší. Pokud se ale podíváme na zcela první verzi, pak ta obsahuje set 26 předvoleb, tři parametry pro preciznější nastavení posluchačových parametrů a jeden parametr pro zdroje zvuku. Druhá verze již zahrnuje 14 parametrů posluchače a 13 parametrů zdrojů a stala se v podstatě výchozím standardem i pro ostatní výrobce. EAX 3.0 má již dokonce 25 nastavení posluchačových parametrů a počet parametrů zdroje zvuku stoupl na 18.



Parametry posluchače se dále rozdělují na vysokoúrovňové a nízkoúrovňové (high level, low level). Vysokoúrovňové parametry zahrnují prostředí – tedy 26 přednastavených prostředí zpětně kompatibilních s EAX1 a 2, velikost přostředí a jisté značky (flags) pro automatické počítání nízkoúrovňových parametrů v závislosti na velikosti prostředí. Mezi ty se zase počítá třeba délka echa, ozvěna, reflexe, čas doznívání, atp.



Další verze EAX 4.0 a 5.0 přinesly další vylepšení jako Multiple Environments, které dokáže počítat i s prostředími, kde se nachází zdroje zvuku a ne tedy pouze s prostředím posluchače, takže se výsledný zvuk nemodifikuje pouze případným útlumem při průchodu zdí a vlivem prostředí posluchače, ale také již prostředím, ve kterém se nachází sám zdroj či zdroje zvuku. Ale to již není historie, nýbrž současnost.


Zdroje: Intel, VIA, Digit-Life, Wikipedia, Analog Devices, nVidia